CN101371611B - 无线通信系统中意识到QoS的寻呼 - Google Patents

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Abstract

按照与等待呼叫/数据关联的服务质量(QoS)参数，由无线通信网络向移动终端传送“寻呼”消息，其中的移动终端处于空闲状态或休眠模式并且具有来自其关联对等实体的等待呼叫/数据，其中与各等待呼叫/数据关联的QoS包括一种类型的呼叫/数据。为了使移动终端的寻呼意识到QoS，将QoS字段包含在从RCN发送给另一个RNC或者从RNC发送给BTS的“寻呼通知”请求中。QoS字段包括：指明等待呼叫类型的等待呼叫/数据的服务的QoS类；移动终端预订的等待呼叫/数据的服务等级；以及其存在取决于网络中使用的无线技术类型的可选其它QoS服务流参数。

Description

无线通信系统中意识到QoS的寻呼
技术领域
本发明涉及无线通信。
背景技术
在当前无线通信系统中，在已经与对等实体建立通信链路之后，当移动终端当前没有要发送的数据、并且没有接收到来自与它进行通信的对等实体的入局数据时，移动终端进入“空闲”状态或“休眠”模式。对等实体本身可以是任何类型的移动终端或者固定有线终端。当移动终端进入空闲状态时，移动终端与无线网络之间的活动无线电链路被断开，但是网络仍然保持呼叫的ID、呼叫属性，并且对等实体与移动终端之间的呼叫会话继续保持为有效。在空闲状态时，对等实体不知道到与它通信的移动终端的无线电链路不再是活动的。因此，对等实体通过传送语音或数据，可在任何时间重新启动无论是语音还是数据的通信。当对等实体重新开始通信时，移动终端需要从其空闲状态被唤醒，并且与网络重新建立无线电链路。为了“唤醒”移动终端，无线电网络控制器(RNC)缓冲来自对等实体的入局呼叫/数据，并向移动终端最后关联的寻呼组中的基站收发器(BTS)发送“寻呼通知”请求，其信息由移动终端在进入空闲状态之前传送到网络。然后，寻呼组中的BTS在寻呼信道上广播“寻呼”消息，以便“唤醒”空闲移动终端。当正监听寻呼信道的空闲移动终端“听到”它的寻呼时，它被唤醒，并向网络发送“呼叫始发”请求，以便重新建立无线电连接，使得它此后可接收入局呼叫/数据。
术语“BTS”在本文中用来表示端接与移动终端的无线电接口的装置。大家理解，在某些无线技术中，可使用其它术语，例如基站和小区。本文在描述和权利要求书中将使用的术语“BTS”应理解为包括执行这类相似功能性的任何实质上等效的装置。类似地，术语“RNC”在本文中用来表示控制多个BTS并为它连接到的BTS提供到核心网络的公用接口的装置。大家理解，在某些无线技术中，可使用其它术语，例如网关和移动交换中心(MSC)。在共存基站和RNC中，它们又称作基站路由器(BSR)。本文在描述和权利要求书中将使用的术语“RNC”应理解为包括执行这类相似功能性的任何实质上等效的装置。
当BTS具有要寻呼的多个移动终端时，根据先到先接受服务来发起寻呼。不利的是，使用无线电链路上的寻呼信道的争用对于保持特定呼叫或数据流应当接收的服务质量的能力具有有害影响。
发明内容
根据本发明的一个实施例，按照与等待呼叫/数据关联的至少一个服务质量参数，由无线通信网络向移动终端广播“寻呼”消息，该移动终端处于空闲状态并且具有来自其关联的对等实体的等待呼叫/数据，其中与呼叫/数据关联的服务质量参数包括一种类型的呼叫/数据。
根据本发明的一个实施例，将“服务质量(QoS)”字段包含在从RCN发送给另一个RNC或者从RNC发送给BTS的“寻呼通知”请求中，以便使寻呼过程意识到QoS(QoS aware)。在一个示范实施例中，QoS字段包括：指示呼叫类型的呼叫/数据的服务的QoS类；移动终端预订的呼叫/数据的服务等级；以及取决于该实施例所适用的无线技术的可选其它QoS服务流参数。
根据使用本发明的一个实施例的无线技术，由BTS向连接到具有等待呼叫/数据的那个BTS的移动终端传送“寻呼”消息的优先顺序由RNC使用与那些等待呼叫/数据关联的可用QoS信息来执行，或者在BTS上使用为那些移动终端所接收的各“寻呼通知”消息包含的QoS信息来执行。因此，对于等待比另一个更为延迟敏感的呼叫/数据流的移动终端的寻呼优先于对涉及不太延迟敏感的呼叫/数据流移动终端的呼叫。因此，例如，对于在等待VoIP呼叫中所连接的移动终端的寻呼优先于对万维网浏览会话中所连接的移动终端的寻呼，因为后者与前者相比不太延迟敏感。使用服务等级作为优先顺序的因素，与送往说明性的最高“金”级服务的订户的呼叫/数据关联的寻呼将优先于与送往说明性地为“银”或“铜”等较低服务等级的订户的呼叫/数据关联的寻呼。
在一个实施例中，向空闲移动终端广播以便将它唤醒的“寻呼”消息可包含与等待呼叫/数据相关的附加QoS信息，它可由移动终端用来改进重新建立连接的等待时间。例如，对于按照Wimax IEEE 802.16e标准进行操作的系统中的实施例，“寻呼”消息可指明呼叫等待的QoS类型、用于重新连接无线电链路的CDMA代码以及所指定寻呼响应时隙，其中，后两个参数按照QoS类型来分配，并且在一个实施例中可以仅提供给更高优先级的QoS呼叫类型。
在一个实施例中，将呼叫信息的类型用于与等待呼叫/数据关联的“寻呼”消息中，移动终端能够向网络发送请求采用所指明呼叫类型所需的所请求带宽建立已标识类型的呼叫的“呼叫始发”请求，同时在内部分配资源并激活与所指明呼叫类型关联的协议栈。有利的是，基本上减少了重新建立连接的整体呼叫建立时间。
附图说明
通过阅读以下参照附图的非限制性实施例的描述，将会更好地了解本发明，附图包括：
图1是其中可使用本发明的实施例的一般现有技术无线通信网络的框图；
图2示出根据本发明的一个实施例、由RNC向另一个RNC或者向移动终端最后报告它的位置的寻呼组中的BTS发送的“寻呼通知”请求的格式；
图3示出根据本发明的一个实施例、由RNC向与移动终端最后报告的位置关联的寻呼组中的BTS广播的“寻呼”消息的格式；
图4是示出根据本发明的一个实施例、由RNC执行的步骤的流程图；
图5是示出根据本发明的一个实施例、由BTS执行的步骤的流程图；以及
图6是示出根据本发明的一个实施例、由移动终端执行的步骤的流程图。
具体实施方式
参照图1，在无线通信网络104中，移动终端101正经由BTS 102和RNC 103、通过无线电链路在呼叫会话中进行通信。RNC 103通过核心网络105连接到移动终端101正与其进行活动呼叫/数据会话的对等实体106。移动终端101可以是按照移动终端所连接的特定无线通信网络104进行操作的任何类型的移动终端。例如，无线网络104可以是3G网络、按照IEEE 802.16e标准进行操作的Wimax网络、UMTS网络(修订版99、HSDPA等)、3GPP21x-EVDO RevA网络或者任何其它类型的无线通信网络。移动终端可以是例如蜂窝电话、PDA、计算机或者任何其它类型的移动装置。对等实体106可以是移动终端101可与其进行通信的任何类型的终端，并且可以是硬连线到通信网络的终端，或者本身可以是连接到不同无线网络或者连接到移动终端101所连接的相同无线网络104的移动终端。
除了连接到BTS 102之外，RNC 103还连接到全部在公共寻呼组108中的BTS 107和其它BTS(未示出)。RNC 103还连接到全部在不同寻呼组111中的BTS 109、BTS110和其它BTS(未示出)。另外，RNC 103还连接到属于其它寻呼组(未示出)的其它BTS(未示出)。无线网络104还包括各个寻呼组中的其它BTS(未示出)连接到的其它RNC(未示出)。
当通信在移动终端101与对等实体106之间的已建立连接期间由于移动终端101或对等实体106的任一个没有要向另一个传送的当前语音或数据而停止时，移动终端101进入空闲状态或休眠模式。当移动终端101进入空闲状态或休眠模式时，RNC 103断开移动终端101与BTS 102之间的无线电链路。移动终端101通过经由BTS 102向RNC103发送的消息来发起这个动作，或者RNC 103响应连接的两个端点之间不存在任何数据流而单方面发起这个动作。RNC 103还可由于网络管理原因而发起该动作。虽然移动终端101处于空闲状态或休眠模式，但是，RNC 103保持对等实体106与移动终端101之间的呼叫会话112。
虽然移动终端101处于空闲状态或休眠模式，但是，移动终端101可保持在BTS 102的范围之内，或者它可在另一个BTS、如同一个寻呼组108中的BTS 107的范围之内移动。但是，它可能移动到另一个寻呼组的另一个BTS、如寻呼组111的BTS 109的范围中，其中后一个BTS还连接到保持呼叫会话的RNC 103。当移动终端101移动到另一个寻呼组的另一个BTS的范围之内时，它在定期唤醒周期中向RNC103报告它与新寻呼组的关联。处于空闲状态或休眠模式时，移动终端101也可能离开与RNC 103关联的BTS的任一个的范围，并移动到与另一个RNC(未示出)连接的BTS的范围中。如果移动终端101发现它自己在另一个RNC的控制之下，则它再次向新的RNC报告它的当前关联，新的RNC将它与其新BTS和RNC的关联转发给保持会话112的原始RNC 103。
不管移动终端101在处于空闲状态还是休眠模式时移动的位置，呼叫会话在正保持活动状态的呼叫会话的原始RNC 103上保持为活动。当对等实体106重新启动当前会话中的呼叫/数据的传输时，移动终端101需要从其空闲状态或休眠模式被唤醒，并发起“呼叫始发”，以便重新建立到网络的无线电链路。如上述现有技术中那样，RNC 103缓冲等待呼叫/数据，并向与移动终端101的最后报告的位置关联的寻呼组中的BTS的每个发送“寻呼通知”请求。因此，如果移动终端101的最后报告的位置处于它的原始寻呼组108之内，则RNC 103向BTS102、BTS 107和那个寻呼组中的其它BTS(未示出)发送“寻呼通知”请求。如果移动终端101的最后报告的位置处于寻呼组111之内，则RNC 103向BTS 109、BTS 110和那个寻呼组中的其它BTS(未示出)发送“寻呼通知”请求。但是，如果移动终端101的最后报告的位置处于与不同RNC关联的寻呼组之内，则RNC 103向该新的RNC发送“寻呼通知”请求，新的RNC又向与新RNC的覆盖区域中的移动终端的最后报告的位置关联的寻呼组之内的BTS发送“寻呼通知”请求。
当BTS从其关联RNC接收到“寻呼通知(Paging Announce)”请求时，它在寻呼信道上广播“寻呼(Paging)”消息，以便唤醒移动终端101，并通知它关于入局呼叫/数据。在高业务区域中，RNC可能正向其关联BTS发送许多“寻呼通知”请求，然后各BTS又向需要从其当前空闲状态或休眠模式被唤醒的许多移动终端广播“寻呼”消息。但是，与现有技术不同，在由BTS根据先到先接受服务来广播“寻呼”消息的情况下，这个实施例根据与需要重新建立的特定呼叫/数据会话关联的QoS信息、在寻呼信道上广播它的“寻呼”消息。因此，当BTS具有等待在寻呼信道上向它的区域中的多个移动终端广播的“寻呼”消息的队列时，将在送往携带更低优先级和不太延迟敏感的呼叫/数据会话的移动终端的“寻呼”消息之前广播送往携带高优先级和延迟敏感呼叫/数据会话的移动终端的“寻呼”消息。
BTS在寻呼信道上传送什么由“寻呼功能”来控制，该“寻呼功能”可驻留在RNC或者BTS上，它的位置取决于无线网络的特定无线技术。不管“寻呼功能”驻留在哪，“寻呼功能”具有按照等待呼叫/数据的QoS呼叫类型和服务等级为等待呼叫/数据确定由BTS发送的“寻呼”消息的优先顺序的职责。
图2示出说明性“寻呼通知”请求的格式，该说明性“寻呼通知”请求由RNC向另一个RNC(当移动终端的最后报告的位置处于连接到与缓冲入局呼叫/数据的原始RNC不同的RNC的BTS的范围之内时)、因而向与该最后报告的位置关联的那个另一个RNC的寻呼组中的BTS发送，或者在那个位置仍然与保持呼叫会话并缓冲入局呼叫/数据的原始RNC关联时，直接向与移动终端的最后报告的位置关联的寻呼组中的BTS发送。寻呼通知请求201包括用来标识将被唤醒的移动终端的MSID(移动终端标识)字段202以及QoS字段203。QoS字段203包括服务的QoS类子字段204、服务等级子字段205和包含可选QoS服务流参数的字段206。服务的QoS类子字段204中的信息指明等待呼叫/数据的类型。例如，该字段可指明呼叫的类型是VoIP呼叫、T1/E1模拟、语音流播还视频流播、ftp、万维网浏览等。
在Wimax无线网络中，服务的QoS类子字段204中的信息将指明呼叫是否是均具有已定义属性的以下上行链路服务的类其中之一：(1)主动提供允许服务(UGS)，它设计用于携带恒定比特率实时服务，其特征在于定期的固定大小数据分组，例如用于T1/E1模拟；(2)实时可变速率(RT-VR)，它设计用于满足实时可变比特率类似服务的需要，其特征在于对于保证速率和延迟的要求，例如用于流播视频或音频；(3)扩展实时可变比特率(ERT-VR)，它设计成支持定期生成可变大小数据分组的实时服务流，例如用于VoIP服务；(4)非实时可变速率(NRT-VR)，它与RT-VR相似，但连接利用随机存取传送机会来发送带宽请求，并用于例如文件传输等服务，例如用于ftp以及因特网访问，它们具有最小保证速率，但可容许较长延迟但对抖动比较不敏感；以及(5)尽力(BE)服务，它用于不提供吞吐量和延迟保证的服务，例如用于万维网浏览。可对下行链路服务指定相似和附加服务类属性。
服务等级子字段205中的信息指明移动终端为当前等待被连接的呼叫类型预订的服务等级。例如，在三等级系统中，可将最高服务等级指定为“金”级服务，可将中间服务等级指定为“银”级服务，而可将最低服务等级指定为“铜”级服务，其中，移动终端预定的服务等级越高，在网络上给予来自和送往那个移动终端的呼叫/数据的优先级也越高。
子字段206用于可选QoS服务流参数。Wimax IEEE 802.16标准为上述类的每个规定以下QoS服务流参数。(1)最大持续业务速率(MSTR)；(2)最大等待时间(ML)；(3)容许的抖动(TJ)；(4)请求/传输策略(R/TP)；(5)最小保留业务速率(MRTR)；以及(6)业务优先级。因此，在Wimax网络中，可在子字段206中规定这些QoS服务流参数。
BTS为每个所接收的“寻呼通知”请求生成寻呼消息，该消息在指定时隙中在寻呼信道上传送，BTS知道移动终端正监听该指定时隙，以发现被唤醒的指示。如上所述，BTS广播等待呼叫/数据的队列的“寻呼”消息的顺序由RNC或者由BTS本身来确定，其中，在网络中，根据“寻呼功能”所在的位置来执行这种优先顺序确定，如前面所述。但是，使用子字段204中规定的服务的QoS类参数、子字段205中规定的服务等级参数和子字段206中规定的QoS服务流参数来执行“寻呼”消息的优先顺序确定，如果这些后面的参数包含在“寻呼通知”请求中。
在RNC或BTS上为等待呼叫/数据确定优先顺序之后，由BTS广播并送往特定移动终端的各“寻呼”消息采用图3所示的格式。与“寻呼”消息一般由在“寻呼”消息送往的移动终端被指定用于监听的寻呼时隙中在寻呼信道上传送的单比特组成的现有技术不同，“寻呼”消息301是包含至少一个QoS类型字段302的多比特。QoS字段302向正被唤醒的空闲或休眠移动终端指明等待呼叫/数据的类型，例如以上所述的VoIP、T1/E1、万维网浏览等，或者Wimax实施例的UGS、RT-VR等。此外，例如，对于Wimax实施例，“寻呼”消息301还可包括附加字段303和304。字段303包含指示移动终端在重新建立连接时用于连接的指定CDMA代码，并且字段304包含移动终端在重新建立连接时用于在系统访问信道上传送“呼叫始发”请求的保留寻呼响应时隙。
通过在“寻呼”消息中包含提供等待呼叫/数据类型的指示的QoS类型字段，移动终端能够在内部分配资源并激活适当的协议栈，以及比它在那个栈的激活取决于在移动终端向网络发送始发请求之后发生的消息交换中接收来自网络的独立消息时更快地进入通信就绪状态。这减小了重新建立到移动终端的连接的等待时间。另外，在了解等待呼叫/数据类型方面，移动终端能够向BTS、因而向RNC发送指明等待呼叫/数据类型的“呼叫始发”请求以及那个所指明等待呼叫/数据类型所需的带宽的请求。另外，在“寻呼”消息还为移动终端提供要使用的CDMA代码以及移动终端用于传送“呼叫始发”请求的寻呼响应时隙的那些实施例中，避免了建立无线电链路原本需要的移动终端与网络之间的来回消息交换。因此，减小了向先前空闲或休眠移动终端转发等待呼叫/数据的等待时间。在Wimax实施例中，保留等待呼叫/数据的网络资源的字段303和304中的信息可用于具有较高服务的QoS类和/或服务等级的等待呼叫/数据，以便避免由具有较低服务的QoS类和/或服务等级的等待呼叫/数据抢占有限网络资源。
在本发明的一个实施例中，RNC、BTS和移动终端所执行的步骤分别如图4、图5和图6所示。
参照图4，在步骤401，RNC断开与移动终端的现有无线电接口。如前面所述，RNC由于缺少在对等实体与移动终端之间的连接中流动的数据、或者由于网络管理原因而单方面进行这个操作。备选地，RNC可接收来自移动终端的断开连接的消息。一旦在步骤401断开了无线电接口，在步骤402，RNC保持对等实体与移动终端之间的当前会话的空闲状态/休眠模式信息。在已经断开无线电接口并且移动终端已经进入空闲状态或休眠模式之后，在某个未确定时间周期之后，在步骤403，RNC接收来自对等实体对移动终端的呼叫/数据，并缓冲那个呼叫/数据，直到那个呼叫/数据送往的移动终端已经从其空闲状态或休眠模式被唤醒。在步骤404，RNC向与移动终端的最后报告的位置关联的寻呼组中的BTS或者在移动终端的最后报告的位置与连接到不同RNC的BTS关联时向另一个RNC发送“寻呼通知”请求。“寻呼通知”请求包括移动终端的MSID、指示等待呼叫类型的服务的QoS类字段、移动终端预订服务的服务等级字段、以及可选QoS服务流参数，后一个参数取决于该实施例。根据“寻呼功能”所在的位置，RNC或者BTS按照服务的QoS类、与各等待呼叫/数据关联的服务等级以及应用时的可选QoS服务流参数，对于BTS传送“寻呼”消息来确定优先顺序。在步骤405，RNC从移动终端接收包含呼叫类型和那个呼叫类型所需带宽的“呼叫始发”请求，并根据所接收的“呼叫始发”请求中的信息来分配带宽。在步骤406，RNC向BTS发送请求消息，以便采用所需带宽来与移动终端建立无线电链路。
参照图5，在步骤501，BTS从RNC接收断开(tear down)与移动终端的无线电接口的消息。在步骤502，BTS向移动终端发送消息，并断开无线电接口。稍后，在步骤503，BTS从那个移动终端的等待呼叫/数据的RNC接收包括服务的QoS类、服务等级以及取决于实施例、那个等待呼叫的可选QoS服务流参数的“寻呼通知”请求。在步骤504，BTS向移动终端发送由位于BTS或RNC的“寻呼功能”已确定优先顺序的“寻呼”消息。该“寻呼”消息包括指明等待呼叫/数据的类型的QoS类型以及取决于实施例和呼叫/数据类型、那个移动终端要使用的CDMA代码和移动终端用于“呼叫始发”请求的保留寻呼响应时隙。在步骤505，BTS从移动终端接收包含重新建立呼叫/数据将需要的所请求带宽的“呼叫始发”请求，该请求被转发给RNC。在步骤506，BTS从RNC接收建立无线电接口的请求，以便与移动终端重新建立无线电链路。
参照图6，在步骤601，移动终端进入空闲状态或休眠模式。在步骤602，在进入空闲状态或休眠模式之后，移动终端继续监听寻呼信道上的“寻呼”消息以便被唤醒。在步骤603，移动终端接收“寻呼”消息，它包括指明等待呼叫/数据的类型的QoS类型以及对于Wimax实现可选的、要用于重新连接的所指定CDMA代码和用于系统访问信道上的“呼叫始发”请求的保留寻呼响应时隙。在步骤604，使用所指定CDMA代码，在保留寻呼响应时隙上在系统访问信道上发送“呼叫始发”请求。另外，该请求包括所接收“寻呼”消息中的QoS类型指明的呼叫类型所需的带宽的请求。在步骤605，移动终端同时分配资源并激活所指明呼叫类型的协议栈。在步骤606，在已经重新建立链路之后，移动终端接收等待呼叫/数据。
上述实施例说明本发明的原理。本领域的技术人员可以设计其它实施例，而没有背离本发明的范围。

Claims (9)

1.一种无线通信网络中的方法，包括：
当空闲或休眠移动终端的呼叫/数据正在所述网络中等待时，传送寻呼消息以便唤醒所述空闲或休眠移动终端并且重新建立所述移动终端到所述无线网络的连接，其特征在于：
当多个寻呼消息正等待向具有等待呼叫/数据的多个空闲或休眠移动终端广播时，根据至少一个关联的服务质量(QoS)参数来确定向其相应等待移动终端传送所述多个寻呼消息的优先顺序，其中，所述至少一个QoS参数包括与所述等待呼叫/数据的每个关联的、指明所述等待呼叫/数据类型的服务类。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个QoS参数还包括由关联的空闲或休眠移动终端的至少一些预订的服务等级。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个QoS参数还包括与等待呼叫/数据关联的至少一个QoS服务流参数。
4.如权利要求1所述的方法，其中，在唤醒不太延迟敏感类型的等待呼叫/数据的空闲或休眠移动终端的寻呼消息之前传送唤醒更为延迟敏感类型的等待呼叫/数据的空闲或休眠移动终端的寻呼消息。
5.如权利要求2所述的方法，其中，在唤醒预订较低服务等级的空闲或休眠移动终端的寻呼消息之前传送唤醒预订较高服务等级的空闲或休眠移动终端的寻呼消息。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所传送的唤醒空闲或休眠移动终端的寻呼消息包括等待呼叫/数据类型的指示。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所传送的唤醒空闲或休眠移动终端的寻呼消息还包括所述移动终端用于重新建立到所述无线网络的连接的附加信息。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述附加信息包括所述移动终端要使用的CDMA代码以及用于呼叫始发消息的指定的寻呼响应时隙，仅对于预定类型的等待呼叫/数据传送所述寻呼消息中的所述附加信息。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述预定类型的等待呼叫/数据是最为延迟敏感的呼叫/数据。
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